セッケンと合成洗剤の比較

少量加えてゴム栓をしてよく振り混ぜ、変化の様子を確認する。

～Let’s Wash！～
2班

阿部武尊 倉持音々3．研究結果吉田愛彩

表２ 性質の比較実験

吉田咲恵 和田拓真

PP油

塩化カルシウム

希塩酸

濃赤白濁、1 層白濁、泡立
ちなし

白濁

濃赤白濁、1 層白濁、泡立
ちなし

白濁

濃赤白濁、1 層白濁、泡立
ちなし

白濁

合成洗剤

濃赤白濁、1 層白濁
泡立った―

水―

2層――

１．研究の動機
セッケン１
私たちはセッケンが汚れを落とす仕組みについて興味を持った。
(キャノーラ)

そこで、植物由来の油（キャノーラ油、ごま油）のセッケンと動物由来の油（牛脂）のセッケンを、実際に自分たちで作ってみることにした。さらに、合成洗剤についても調べることにした。セッケンは油を原料として作られるため、油の種類でのセッケンの洗浄能力の違いやセッケンと合成洗剤との性質の違いについて調べていきたいと考えた。
（仮説）
・セッケンを構成する油の種類(脂肪酸の種類)の違いによってセセッケン２(ごま)セッケン3(牛脂)・フェノールフタレイン溶液(PP)→それぞれの水溶液の液性を調べる

ッケンの洗浄能力が変わる。
『性質の比較について』

・油→油と水を 1 層にする作用の確認

2．研究方法・塩化カルシウム→硬水中(Mg２⁺やⅭa２⁺が多く含まれる水)で⑴キャノーラ油(40.10g),ごま油(40.10ｇ),牛脂(40.50ｇ)でセッケ

・希塩酸→セッケンと合成洗剤の酸の違いを調べるンを作る。(以下順に『セッケン 1,2,3』と表記する)・PP でセッケン１,２,３も合成も塩基性を示した。合成は精製時

表 1 ⑴の 3 種類の油に含まれる脂肪酸の割合(％)

セッケン 1(キャノーラ油)
セッケン 2(ごま油)
セッケン 3(牛脂)沈殿の有無と性質が失われることを調べる

飽和脂肪酸

不飽和脂肪酸

パルミ
チン酸4.1

ステア
リン酸
1.8

オレイン酸
64

リノール酸
198.8

5.43741231441

3,3

炭酸ナトリウムを入れすぎたため本来中性のはずが塩基性となってしまった。
・油とすべて 1 層になったため油と水を 1 層にする作用、すなわち乳化作用があった。よって界面活性能力を持っている。
・塩化カルシウムではセッケン１,２,３で白濁が生じ泡立たなく①エタノール 80mL と水酸化ナトリウム 6mol/L(30ｍL)を加え、混ぜながら糊状になるまで加熱を続ける。
②NaCl 飽和水溶液 400mL に①を入れ塩析する。
③ガーゼに②を包み、液を十分に絞り出し固める。
⑵合成洗剤を作る。(以下『合成』と表記する。)①ドデカノール(10.05g)を取り、濃硫酸 6.0mL を加えてよくかなった。一方、合成は白濁が微量生じたが泡立ちがあった。
→セッケンは負の電気を帯びているので Mg２⁺やⅭa２⁺を多く含む水、いわゆる硬水中の硬度成分と反応して白濁が生じ性質が失われた。
・希塩酸でセッケン１,２,３は白濁が生じ合成は変化なかった。
→セッケンは弱酸の塩で合成洗剤は強酸と強塩基の塩であり、強酸の希塩酸とセッケンは反応し弱酸の遊離が起き、沈殿した。

き混ぜる。

・セッケン 3 の固まりが悪かった。

②①が糊状になったら、炭酸ナトリウム(10.00g)を加え粉状に『洗浄能力の比較について』なるまでかき混ぜる。

2．研究方法⑶3 種類のセッケンと合成洗剤の性質を比較する実験を行う。

⑴泡の高さを測る。(以下市販セッケンを『セッケン４』と表記す①10mL の精製水に溶けきるセッケン１,２,３と合成をそれぞる。)

れ少量溶かした水溶液を作る。4 種類の水溶液にフェノールフ

①セッケン 1,2,3,4,合成の 5%水溶液をそれぞれ 3mL ずつ試験

タレイン溶液(PP)、油、塩化カルシウム飽和水溶液、希塩酸を管に入れる。

②50 回振る。

『性質の比較について』③泡の高さを測る。

比較実験からはセッケン１,２,３の性質の違いは見られなかっ⑵ろ紙に水溶液がしみ込む速度を測る。

たが、実験過程で水溶液状態の粘性が異なっていたことからセッ①セッケン 1,２,３,４,合成の飽和水溶液３mL を試験管に入れ

ケン 1,２は水に溶けやすい成分が多く、界面活性剤の含有量が少る。

ない。セッケン 3 は水に溶けにくい成分、界面活性剤の含有量が②ろ紙（8×1 ㎝）の下から 1.5 ㎝の所に線を引き、試験管に入多いと考えられる。また、飽和脂肪酸が多いと柔らかいセッケン、れ、線に達した時から 1 分でしみこんだ長さを測る。

不飽和脂肪酸が多いと硬いセッケンができるのでセッケン３は飽⑶泡の粒の大きさを測る。

和脂肪酸が多く、固まりが悪かったと考えられる。

①セッケン１,２,３,４,合成を洗顔ネットで泡立てる。

『洗浄能力の比較について』②双眼実体顕微鏡と対物ミクロメーターを用いそれぞれ 10 粒・泡の高さ→キャノーラ油に含まれる不飽和脂肪酸であるオレイの大きさの平均をとる。

ン酸中に存在する二重結合が起泡力を高くするためセッケン⑷2 層に分かれるまでに加えた油の量を測る。

1 はより泡立ちがよかったと考えられる。

①セッケン１,２,３,４,合成の５％水溶液それぞれ 5mL にラー油を 1 滴（3.1×10−2 mL）ずつ加えていき、ラー油と水溶液が油層と水層に分かれるまでに加えた量を測る。

・しみこむ速度→飽和水溶液を使用したため、粘性の高かったセッケン 3 がよりしみこむ速度が遅かったと考えられる。
・粒の大きさ→オレイン酸の配合割合が高いほど小さくなると考3．研究結果えられる。
表３

洗浄能力の比較実験

・2 層に分かれるまでに加えた油の量→性質の比較実験よりセッ

泡高さ
（ｃｍ）

速度
(cm/m)

粒大きさ（ｍｍ）

乳化量(×10-2mL)

セッケン1(キャノーラ)

2.00

3.00

0.316

3.10以下

セッケン2(ごま)0.90２.900.576

3.10以下以上より、セッケンを構成する油に含まれるオレイン酸の割合

セッケン3(牛脂)1.00

1.200.352

146が高いほど、より多くの泡が発生しキメ細かい泡が出来ると考え

セッケン4(市販)2.502.600.364

149以上

合成洗剤

4.20

2.550.40058.9

2 つの比較実験より、脂肪酸の種類の違いによってセッケンの水―

3.10―

0.00

洗浄能力が変わるとは言えないが、オレイン酸が多く含まれ、界ケン 1,2 には乳化作用があるはずが、2 層に分かれるまでに加えた油の量を測った実験では 1 滴で 2 層に分かれてしまい矛盾が生じた。その理由は分からなかったため今後の課題とする。

られる。
(まとめ)

＊セッケン 4 は考察の参考にするために実験を行った。

面活性剤の含有量が多いことは洗浄能力が高くなる一因になると・泡の高さ→泡の高さが高いほど泡立ちがよいということであり考えられる。

多くの汚れを取り込み洗浄能力を発揮

５，今後の課題と展望

・しみこむ速度→セッケンや合成洗剤に含まれる界面活性剤が水今回、性質の違いと洗浄能力の比較という観点で実験を行ったの表面張力を小さくすることで繊維の隙間にしみこみやすくが洗浄能力の比較について定量的に調べる事はできなかった。そなり、洗浄能力を発揮のため、より正確に定量的に洗浄能力を比較できる方法を見いだ・粒の大きさ→小さいほど形状を変えて汚れを包むことができ水し以後につなげていきたい。

をかけると、泡は汚れを持ったまま流され洗浄能力を発揮

5．参考文献・2 層に分かれるまでに加えた油の量→汚れに見立てたラー油を・数研出版

改訂版化学・九訂版スクエア最新図説化学

乳化できる能力の大きさを示し、その能力が大きいほど汚れを・https://www.naganoc.ed.jp/seiho/intro/risuka/kadaikenq/

取り囲み水中に分散させ、洗浄能力を発揮

・paper/2008/2008-10.pdf・https://www.kao.com/jp/kaonokao/dna/1_1/

４．考察

・https://www.kaneda.co.jp/jigyoy/oils_composition.html